用于衛星通信設計的寬帶通道模擬器

如今，現代衛星通信系統面臨了諸多挑戰。主要是：

1．通信帶寬增大，容量增加
　　
在衛星通信中，數據傳輸速率是性能的重要指標。近期的研究發現衛星的平均功耗增加了350%，設計壽命從10年增加到近14年，衛星的外形和復雜度也增加了2到5倍。Shin公司的新一代互聯網協議(IP)衛星iPSTAR總容量達到了40Gbps，據稱是現有衛星容量的40倍。美國休斯網絡系統公司的SPACEWAY每個點波束的下行鏈路數據速率為800Mbps。現代信息技術需要更寬的衛星傳輸帶寬。
　　
2．根據環境因素和設計目標，更嚴格地控制設計余度

當今正在開發的先進寬帶通信衛星的設計、制造和部署成本都較高。衛星設計者盡量增加衛星的有效載荷能力，以便在投入使用之后能夠最大限度地獲取利潤。

這對于設計衛星的工程師來說，意味著：因為先進的通信衛星要求最大限度地增加數據速率和容量，所以留給設計者的誤差余度很小。如果未能分析或者考慮到任何相關參數或者真實效應，都可能導致設備性能下降，從而減少收益。與此相反的情況是設計過于縝密，亦即因為考慮了所有未知因素或者按照最差情況來設計而導致參數余度過大，從而增加了不必要的成本、部件、重量和復雜度。

3．衛星通信質量的影響因素

圖1給出了傳統“彎管”式衛星下行鏈路的整體示意圖，其中包括了主要的部件。衛星部分只顯示了一個轉發器圖像。實際上，一個衛星可能帶有30到50個轉發器。

圖1 ：“彎管”式衛星下行鏈路示意圖